¿Cuál es la capacidad de carga útil de Falcon heavy para inyección translunar?

Uno puede usar el Estimador de vehículos de rendimiento de la NASA para tener una idea decente de esto, aunque ahora tiene errores con el Falcon Heavy. No tiene opción TLI, pero sí C3 negativo.

Para calcular el C3 requerido, se debe conocer el delta V desde LEO hasta Escape Velocity y TLI. La velocidad de escape requiere un delta v de 3,22 km/s, el TLI para Apollo estaba entre 3,08 y 3,25 km/s. La conclusión es que el delta v es más o menos equivalente a la velocidad de escape, así que usemos eso. La masa es de 6.000 kg con el Falcon Heavy recuperable, y de 12.000 kg con el fungible.

Por supuesto, sabemos que esto está mal, porque el Falcon Heavy puede transportar 16,8 toneladas a Marte, y eso no es todo. El C3 requerido para Marte es de aproximadamente 8,1 km ^ 2 / s ^ 2, por lo que la gráfica muestra aproximadamente 10,300 kg. La cantidad de GTO es de unos 13.500 kg según el gráfico (C3=-4,1 km^2/s^s).

Todo esto tomado en cuenta, y confiando en los números de SpaceX, digamos alrededor de 2/3 del camino entre las dos mediciones, ya que es donde cae en la curva C3. Por lo tanto, debería ser alrededor de 23,4 toneladas, más o menos.

Podemos vincular la capacidad de carga útil desde arriba y desde abajo utilizando los números GTO y TMI.
Supongamos que ya estamos en órbita terrestre baja.
Requisitos GTO delta-v: 2,5 km/s
Requisitos TLI delta-v: 3,05 a 3,25 km/s
Requisitos TMI delta-v: 3,8 km/s

Carga útil del Falcon Heavy GTO: 26 700 kg
Carga útil del Falcon Heavy TLI: ???
Carga útil Falcon Heavy TMI: 16.800 kg

Por lo tanto, sabemos que la carga útil TLI de Falcon Heavy es de al menos 16 800 kg, pero no más de 26 700 kg. Probablemente sea alrededor de 21,000 kg *, pero debido a la naturaleza no lineal del cohete delta-v, eso podría estar fuera de un par de toneladas.

*Este valor está entre los resultados de un ajuste logarítmico de los datos delta-v/carga útil para 3,25 km/s TLI y 3,05 km/s TLI

Fuentes:
https://en.wikipedia.org/wiki/Trans-lunar_injection#history https://en.wikipedia.org/wiki/Delta-v#Around_the_solar_system https://en.wikipedia.org/wiki/Falcon_Heavy# Capacidades

Digamos 20,000 kilogramos y usando una cápsula de misión de última generación de SpaceX y no veo el problema con TLI más retorno de vuelo para el halcón pesado.

Simplemente reemplace los refuerzos kerolox con SRB y aún mantenga la reutilización total. El hecho de que la cápsula esté clasificada para humanos no significa que tenga que usar un humano real para el vuelo de prueba... ¡no es que haya escasez de voluntarios!

De todos modos, ahora se ha demostrado que todo el sistema tiene clasificación humana para todos los pequeños saltos a la ISS y de regreso.

Cansado de todos los sacos de arena del gobierno en este momento y especialmente con Falcon Super Heavy listo para las salidas de vuelo inminentemente este año 2021 en o alrededor de junio en este momento.